Новое моделирование Southwest Research Institute показывает, что Луна могла сформироваться не только через долгую стадию диска обломков вокруг Земли. В части расчетов после гигантского столкновения возникает почти целая Луна всего за несколько часов.
Работа, выполненная вместе с учеными Университета Аризоны, опубликована в The Astrophysical Journal Letters. Она пересматривает классический сценарий удара, в котором тело размером с Марс, часто называемое Тейей, столкнулось с ранней Землей и породило систему Земля-Луна.
Главное отличие новой серии расчетов в том, что авторы учитывали прочность материала и геологические свойства сталкивающихся тел. Раньше во многих моделях считалось, что при столь энергичном событии прочность вещества почти не важна. Команда Адены Дентон проверила это предположение современными вычислительными методами и получила иной результат.
По словам исследователей, предварительная геология протолунного тела действительно влияет на исход столкновения. Если учитывать температурно-зависимую прочность пород, часть сценариев не выбрасывает вокруг Земли только диск, из которого Луна постепенно собирается позднее, а формирует крупное связанное тело практически сразу.
Температура оказалась важным параметром. Более горячие тела ведут себя слабее, а более холодные лучше сохраняют механическую прочность. Поэтому разные начальные условия меняют не только скорость появления Луны, но и возможное соотношение вещества Земли, ударника и будущего спутника.
Это важно для одной из главных нерешенных проблем лунного происхождения. Химический состав Луны во многом похож на земной, и модели должны объяснить, как после удара распределилось вещество двух планетных тел. Если Луна могла возникнуть почти целиком за часы, это меняет ограничения на время столкновения, температуру тел и последующую эволюцию системы.
Авторы не утверждают, что вопрос закрыт. Новые расчеты показывают, что параметр, который раньше часто упрощали, нельзя игнорировать. Для будущих моделей образования Луны потребуется учитывать не только массу, скорость и угол удара, но и внутреннее состояние ранних планетных тел.
